domingo, 10 de junio de 2012

TEMA 13, 15, 16 DISTRIBUCIONES BIDIMENSIONALES, PROBABILIDAD, DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD


TEMA 13. DISTRIBUCIONES BIDIMENSIONALES

-Estadistica unidimensional.

-Covarianza  bidimensionales                                                                  



-Correlacion





-Coeficiente de correlacion lineal

-Coeficiente de determinación

 \rho^2 = 1 - { {\sigma^2_r} \over  {\sigma^2} }

TEMA 15. PROBABILIDAD


-Operaciones con sucesos

Inclusión e igualdad de sucesos


Un suceso   A
   está incluido (o contenido) en otro suceso   B
   si todo suceso elemental perteneciente a   A
   , pertenece también a   B
 . Esta inclusión se representa por   A \subset B
 .

Dos sucesos   A
   y   B
   son iguales si están formados por los mismos sucesos elementales. Ocurre que: A \subset B
 y B \subset A
. Se representa por:   A = B
 .

Unión de sucesos


Si tenemos dos sucesos   A
   y   B
   de un mismo experimento aleatorio, llamamos suceso unión de   A
   y   B
   al suceso que se realiza cuando lo hacen   A
   o   B
 . Se representa por   A \cup B
 .

Intersección de sucesos


Si tenemos dos sucesos   A
   y   B
   de un mismo experimento aleatorio, llamamos suceso intersección de   A
   y   B
   al suceso que se realiza cuando lo hacen   A
   y   B
 . Este suceso intersección está formado por todos los sucesos elementales que pertenecen a A
   y a   B
, al mismo tiempo. Se representa por   A \cap B
 .

Cuando   A \cap B 
   es el suceso imposible, es decir, no hay ningún suceso elemental que pertenezca a A y a B al mismo tiempo, decimos que los sucesos   A
   y   B
   son incompatibles. Su intersección, como conjuntos, es igual al conjunto vacío. ( A \cap B = \emptyset )
En caso contrario, es decir, si la intersección es no vacía, decimos que   A
   y   B
   son compatibles.

Sucesos contrarios


Cuando la unión de dos sucesos es el espacio muestral y la intersección de los mismos conjuntos da el suceso imposible (conjunto vacío), decimos que ambos sucesos son complementarios o contrarios.

Para un suceso cualquiera   A
   de un experimento aleatorio, llamamos suceso contrario del suceso   A
   al suceso que se verifica cuando no se verifica   A
,   y viceversa. Se representa por   \overline{A}
 .

En cualquier espacio muestral, obtenido de la realización de un experimento aleatorio, todo suceso que se considere tiene su contrario. Las propiedades más significativas de los sucesos contrarios son:

A \cup \overline{A} = E \qquad A \cap \overline{A} = \emptyset \qquad \overline{E} =
\emptyset \qquad \overline{\emptyset} = E

donde E
 representa el suceso seguro, compuesto por todos los sucesos elementales del espacio muestral.


2. probabilidad condicionada

 

Cuando se producen sucesos estocásticos consecutivamente de un espacio muestral, pueden darse dos tipos genéricos de situaciones:
·                 Los sucesos son independientes entre sí, de manera que no influyen uno en el otro.
·                 Cada suceso está condicionado por el resultado del anterior.
Cuando un suceso A influye en el resultado de un segundo suceso B, se dice que la probabilidad de éste es una probabilidad condicionada, expresado como P (B / A), cuyo valor es:
El suceso A no puede ser un suceso imposible, pues sería P (A) = 0.

3. probabilidad compuesta

Se llama experimento aleatorio compuesto al que resulta de la realización de varios experimentos aleatorios simples. En general, a un experimento compuesto se asocia una probabilidad compuesta, también llamada probabilidad producto y expresada como P (A Ç B) o, simplemente, P (AB). Según la definición de probabilidad condicionada, el valor de la probabilidad compuesta por dos experimentos simples dependientes viene dado por:
Diagrama de árbol relativo al experimento compuesto que consiste en lanzar tres veces una moneda al aire.
En el caso particular de que los sucesos del experimento compuesto sean independientes, se cumple que P (A Ç B) = P (A) × P (B). Cuando el experimento compuesto corresponde a tres experimentos simples, la fórmula se transforma en:
Si A, B y C son dependientes:P (A Ç B Ç C) = P (ABC) = P (A) × P (B/A) × P (C/A Ç B)Si A, B y C son independientes: P (A Ç B Ç C) = P (A) × P (B) × P (C)

4. Probabilidad total

Cuando los sucesos elementales de un experimento no se refieren a todo el espacio muestral sino a algún subconjunto del mismo, el cálculo de probabilidades se hace más complejo. Un ejemplo típico de este problema es el experimento consistente en sacar bolas de tres bolsas distintas, de manera que en cada bolsa existe una distribución de bolas diferente. ¿Cuál sería la probabilidad de que una bola extraída sea de un determinado color?
En estos casos se recurre al llamado teorema de la probabilidad total, según el cual si se parte el espacio muestral E en un conjunto de n sucesos incompatibles A1, A2, ¿, An, donde E = A1 È A2 È ¿ È An, y se analiza un suceso cualquiera B, conocidas todas las probabilidades de A1, A2, ¿, An y las probabilidades condicionadas de B con respecto a cada uno de estos sucesos incompatibles, se puede deducir:
Ejemplo del diagrama de árbol correspondiente a un experimento que consiste en sacar una bola roja (R) de una de estas tres bolsas: la primera bolsa tiene 2 bolas rojas y 3 negras; la segunda bolsa, 3 bolas rojas y 7 negras, y la tercera bolsa, 4 bolas rojas y 4 negras.

5. Teorema de Bayes

Cuando se calcula la probabilidad de un fenómeno después de que éste se haya producido, se habla de probabilidad a posteriori. Por ejemplo, supóngase que en el experimento de la extracción de una bola de entre varias bolsas se sabe que se ha sacado una bola roja; ahora bien, ¿de qué bolsa procede? La respuesta se obtiene de la ley de la probabilidad a posteriori.
Si se divide el espacio muestral E en un conjunto de n sucesos incompatibles A1, A2, ..., An, donde E = A1 È A2 È ¿ È An, y se considera un suceso cualquiera B, conocida la probabilidad de B (que ha de ser distinta de cero), la probabilidad a posterioripara cada Ai (con i = 1, 2, ¿, n) se obtiene mediante el llamado teorema de Bayes:

TEMA 16. DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD

-Distribucion binomial

Un agente de seguros vende pólizas a cinco personas de la misma edad y que disfrutan de buena salud. Según las tablas actuales, la probabilidad de que una persona en estas condiciones viva 30 años o más es 2/3. Hállese la probabilidad de que, transcurridos 30 años, vivan:
1. Las cinco personas.
B(5, 2/3) p = 2/3 q = 1/3
solución
2.Al menos tres personas.
solución
solución
3.Exactamente dos personas.
solución

-Funcion de densidad

Ejemplo 1: Encuentre función densidad de probabilidad con el, 
media m = 5 
La desviación estándar s = 2 
Variable aleatoria normal x = 10 

Paso 1: Para calcular la raíz cuadrada PDF encontrar (2π). 
sqrt (2π) = sqrt (2 x 3.14) 
= Raíz cuadrada (6,28) = 2,51 

Paso 2: Encuentra 1 / (σsqrt (2π)). 
σsqrt (2π) = 2 x 2,51 = 5,02 
1 / (σsqrt (2π)) = 1/5.02 = 0,199 

Paso 3: Buscar e - (XM) 2 / (2σ 2) calcular - (XM) 2 y 2 2σ. 
- (XM) 2 = - (5.10) 2 
= 5 2 = 25 
2σ 2 = 2 x (2 2) 
= 2 x 4 = 8 
- (XM) 2 / (2σ 2) = 25/8 
= 3,125 

Paso 4: Calcular e - (XM) 2 / (2σ 2) 
= 2.718 3.125 = 22,75 

Paso 5: Para encontrar la fórmula se utiliza PDF. 
= 0,199 x 22,75 = 4,53 


-Distribucion normal

Una distribución normal de media μ y desviación típica σ se designa por N(μ, σ). Su gráfica es la campana de Gauss:
gráfica
El área del recinto determinado por la función y el eje de abscisas es igual a la unidad.
Al ser simétrica respecto al eje que pasa por x = µ, deja un área igual a 0.5 a la izquierda y otra igual a 0.5 a la derecha.
La probabilidad equivale al área encerrada bajo la curva.






-Tipificacion de una  variable

Tipificación de la variable




























-Aproximacion de la binomial a la normal

Ejemplos de aplicación de una distribución binomial a una normal.


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